计算机局域网络设计与应用

1、 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 计算机局域网络设计与应用计算机局域网络设计与应用 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 本章主要内容本章主要内容 v 局域网的特性和标准局域网的特性和标准 v 以太网的概念及分类以太网的概念及分类 v 各种高速网络的种类及技术特点各种高速网络的种类及技术特点 v 网络交换的概念及交换式以太网网络交换的概念及交换式以太网 v 虚拟局域网的概念、特点及划分方法虚拟局域网的概念、特点及划分方法 计算机网络技术基础计算机网络

2、技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.1 局域网概述局域网概述 1.局域网的产生和发展局域网的产生和发展 2.局域网的主要特点：局域网的主要特点： 覆盖有限的地理范围覆盖有限的地理范围 成本低成本低 传输速率高（通常在传输速率高（通常在10Mb/s1000Mb/s之间之间)、传输延时小传输延时小 误码率低（通常低于误码率低（通常低于10-8） 介质适应性强介质适应性强 结构简单，易于实现。结构简单，易于实现。 归属一个单一组织管理，由该组织维护、管理和扩建网络归属一个单一组织管理，由该组织维护、管理和扩建网络 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课

3、件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.1.3 局域网的基本组成局域网的基本组成 局域网由网络硬件和网络软件两大部分组成。局域网由网络硬件和网络软件两大部分组成。 1、硬件系统、硬件系统 图例：采用图例：采用 100Mbps100Mbps交换以太网技交换以太网技 术组建一个局域网，其术组建一个局域网，其 硬件设备包括计算机系硬件设备包括计算机系 统、统、100Mbps100Mbps网络接口网络接口 卡卡( (网卡网卡) )、快速以太网、快速以太网 交换机交换机(Switch)(Switch)、非屏、非屏 蔽双绞线蔽双绞线(UTP)(UTP)及及RJ-45RJ-

4、45 标准接口部件标准接口部件 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 2网络软件网络软件 网络软件是一种在网络环境下运行和使用，或者网络软件是一种在网络环境下运行和使用，或者 说控制与管理网络运行的软件；是一种使通信双方能说控制与管理网络运行的软件；是一种使通信双方能 够交流信息的软件。够交流信息的软件。 根据网络软件的功能与作用，分为网络系统软件根据网络软件的功能与作用，分为网络系统软件 和网络应用软件。和网络应用软件。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年1

5、1月 4.2.1 局域网参考模型局域网参考模型 IEEE802局域网参考模型 应用层应用层 OSI参考模型参考模型 表示层表示层 会话层会话层 传输层传输层 网络层网络层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 局域网参考模型局域网参考模型 高层协议高层协议 LLC子层子层 MAC子层子层 IEEE802 标准范围标准范围 传输媒体传输媒体传输媒体传输媒体 高层协议高层协议高层协议高层协议 LLC子层子层 MAC子层子层 物理层物理层物理层物理层 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 1. 1. 物理层物理层 物理层涉及到通信在

6、信道上传输的原始比特流，它的物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流，它的 主要作用是确保在一段物理链路上二进制位信号的正确传主要作用是确保在一段物理链路上二进制位信号的正确传 输。物理层的主要功能包括信号的编码输。物理层的主要功能包括信号的编码/ /解码、同步前导码解码、同步前导码 的生成与去除、二进制位信号的发送与接收。的生成与去除、二进制位信号的发送与接收。 2. MAC2. MAC子层子层 介质访问控制子层介质访问控制子层(MAC)(MAC)是数据链路层的一个功能子层，是数据链路层的一个功能子层， MACMAC子层构成了数据链路层的下半部，它直接与物理层相邻。子层构成了数据链路层的下半

7、部，它直接与物理层相邻。 MACMAC子层是与传输介质有关的一个数据链路层的功能子层，子层是与传输介质有关的一个数据链路层的功能子层， 它主要制定管理和分配信道的协议规范它主要制定管理和分配信道的协议规范。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 MAC地址地址: 作用：局域网上的计算作用：局域网上的计算 机利用机利用MAC地址表示地址表示 自自 己和他人的身份己和他人的身份 MAC地址通常存储在网地址通常存储在网 络接口卡络接口卡NIC中中 MAC地址位于地址位于OSI参参 考考 模型的数据链路层模型的数据链路层 计算机网络

8、技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 3. LLC3. LLC子层子层 逻辑链路控制子层逻辑链路控制子层(LLC)(LLC)也是数据链路层的一个功能也是数据链路层的一个功能 子层。它构成了数据链路层的上半部，与网络层和子层。它构成了数据链路层的上半部，与网络层和MACMAC子子 层相邻。层相邻。LLCLLC子层在子层在MACMAC子层的支持下向网络层提供服务。子层的支持下向网络层提供服务。 它可运行于所有它可运行于所有802802局域网和城域网的协议之上。局域网和城域网的协议之上。LLCLLC子层子层 与传输介质无关，它独立于介质访问

9、控制方法，隐藏了各与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法，隐藏了各 种局域网技术之间的差别，向网络层提供一个统一的格式种局域网技术之间的差别，向网络层提供一个统一的格式 与接口。与接口。LLCLLC子层的作用是在子层的作用是在MACMAC子层提供的介质访问控制子层提供的介质访问控制 和物理层提供的比特服务的基础上，将不可靠的信道处理和物理层提供的比特服务的基础上，将不可靠的信道处理 为可靠的信道，确保数据帧的正确传输。为可靠的信道，确保数据帧的正确传输。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.2.2 IEEE802局域

10、网标准 IEEE802各分委员会结构关系与局域网标准图各分委员会结构关系与局域网标准图 802802. .3 3 CSCSMA A/ /CDCD 物理层物理层 802802. .4 4 Token Token BusBus 物理层物理层 802802. .5 5 TokenToken RingRing 物理层物理层 802802. .6 6 城域网城域网 802802. .9 9 ISDNISDN 802802. .1111 无线无线 局域网局域网 802802. .2 2逻辑链路控制子层逻辑链路控制子层 802802. .1 1 LAN LAN 体系结构与网络互连体系结构与网络互连 高层高层

11、 LLCLLC MACAC 物理层物理层 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.3决定局域网特征的主要技术决定局域网特征的主要技术 u 局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 u 传输介质和传输形式传输介质和传输形式 u 局域网的介质访问控制方法局域网的介质访问控制方法 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.3.1 局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 u 总线型拓扑结构总线型拓扑结构 u 星形拓扑结构星形拓扑结构 u 环形拓扑结构环形拓扑结构 u 树型拓扑

12、结构树型拓扑结构 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 1. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构 所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上信所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上信 息的传输以息的传输以“共享介质共享介质”方式进行方式进行 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 总线型的优越性总线型的优越性 一个节点失效不影响其他节点一个节点失效不影响其他节点 的工作节点的增删不影响全的工作节点的增删不影响全 网的运行网的运行; u 结构简单结构简单;

13、u 接入灵活接入灵活; u 扩展容易扩展容易; u 可靠性高可靠性高; 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 2. 星形拓扑结构星形拓扑结构 特点：特点： u存在一个中心节点存在一个中心节点 u每个节点通过点到点的链路与中心节点连接每个节点通过点到点的链路与中心节点连接 u所有通信都通过中心节点进行所有通信都通过中心节点进行 交换局域网是一种典型的星形拓扑结构交换局域网是一种典型的星形拓扑结构 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 3. 环形拓扑结构环形拓

14、扑结构 特点：特点： u以共享介质方式进行数据传输以共享介质方式进行数据传输 u每个节点都与两个相邻的节点相连每个节点都与两个相邻的节点相连 u节点之间采用点到点的链路节点之间采用点到点的链路 u网络中的所有节点构成一个闭合的环网络中的所有节点构成一个闭合的环 u环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 环形的主要问题环形的主要问题 可靠性差、故障诊断困难，可靠性差、故障诊断困难， 若环中某一位置若环中某一位置 的断开将导致整个网络瘫痪的断开将导致整个网络瘫痪

15、 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4. 树型拓扑树型拓扑 优点：优点： 易于扩展故障易于扩展故障 容易隔离容易隔离 缺点缺点 : 对根的依赖性大，如果根发生故障对根的依赖性大，如果根发生故障, ,则全网不则全网不 能正常工作，因此这种结构的可靠性与星型结构能正常工作，因此这种结构的可靠性与星型结构 相似。相似。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.3.2 传输介质与传输形式传输介质与传输形式 传输介质主要是指计算机网络中发送和接传输介质主要是指

16、计算机网络中发送和接 收者之间的物理通路，其中有通信电缆，也有收者之间的物理通路，其中有通信电缆，也有 无线信道如微波线路和卫星线路。而局域网的无线信道如微波线路和卫星线路。而局域网的 典型传输介质是双绞线、同轴电缆和光缆。典型传输介质是双绞线、同轴电缆和光缆。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.3.3局域网的介质访问控制方法局域网的介质访问控制方法 局域网中常用的访问控制方式：局域网中常用的访问控制方式： u 带冲突检测的载波监听多路访问带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD-Carrier Sense (C

17、SMA/CD-Carrier Sense u Multiple Access With Collision Detection) Multiple Access With Collision Detection)； u 令牌环令牌环(Token Ring)(Token Ring)； u 令牌总线令牌总线(Token Bus)(Token Bus)。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 1CSMA/CD 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 工作原理：工作

18、原理： 先听后发，先听后发， 边听边发，边听边发， 冲突停止冲突停止, 延迟重发。延迟重发。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 接 收 帧 时 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 令牌环基本工作原理令牌环基本工作原理: u 网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行网上所有站点都处于空闲时，令牌沿环绕行 u 发送站点发送站点 必须等待，直到捕获到令牌必须等待，直到捕获到令牌 发送数据帧发送数据帧释释 放令牌放令牌 吸收数据帧（绕环一周后）吸收数据帧（绕环

19、一周后） u 中间站点（数据帧的目的地址与自己不同）中间站点（数据帧的目的地址与自己不同） 转发环上转发环上 的数据帧的数据帧 u 接收站点（数据帧的目的地址与自己相同）接收站点（数据帧的目的地址与自己相同） 拷贝环上的数据帧拷贝环上的数据帧 转发环上的数据帧转发环上的数据帧 2Token Ring 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 数据传输实例（数据传输实例（1） 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 u站点A、B分别向站点C、D发送数据 数据传输实

20、例（数据传输实例（2） 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 数据传输实例（数据传输实例（3） 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 数据传输实例（数据传输实例（4） 站点A、B分别向站点C、D发送数据 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 3Token Bus 在物理上令牌总线是一根线型或树型的电缆，其上在物理上令牌总线是一根线型或树型的电缆，其上 连接各个站点；在逻辑上，所有站点构成

21、一个环连接各个站点；在逻辑上，所有站点构成一个环 。 令牌总线 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.4 以太网以太网 1.以太网的技术特性以太网的技术特性 u 以太网是基带网，它采用基带传输技术。以太网是基带网，它采用基带传输技术。 u 以太网的标准是以太网的标准是IEEE802.3，它使用它使用CSMA/CD介质访问控制方法。介质访问控制方法。 u 以太网是一种共享型网络，网络上的所有站点共享传输媒体和带宽。以太网是一种共享型网络，网络上的所有站点共享传输媒体和带宽。 u 以太网是广播式网络。以太网是广播式网络。 u

22、 以太网的数字信号采用曼彻斯特编码方案。以太网的数字信号采用曼彻斯特编码方案。 u 以太网所支持的传输介质类型有以太网所支持的传输介质类型有50基带同轴电缆基带同轴电缆(粗同轴粗同轴 u 电缆和细同轴电缆电缆和细同轴电缆)、非屏蔽双绞线和光纤。、非屏蔽双绞线和光纤。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 以太网所构成的拓扑结构主要是总线型和星型。 有多种以太网标准，它们支持不同的传输速率 (10Mbps、100Mbps和1000Mbps)，最高可达1Gbps。 以太网是可变长帧，长度为：64Bytes1514Bytes。 以

23、太网技术先进，但很简单，这是它获得成功的主要原因。 以太网技术成熟，价格低廉、易扩展、易维护、易管理。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.4.2 以太网的体系结构以太网的体系结构 以太网体系结构包括MAC子层和物理层。物理层又分为物理信 令PLS(Physical Signaling)和物理媒体连接件PMA(Physical Medium Attachment)两个子层，并根据物理层的两个子层是否在 同一个设备上实现，又有两种802.3体系结构，如下下图所示。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信

24、息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 主要标准和技术参数主要标准和技术参数 4.4.3传统以太网传统以太网 10Mb/s10Mb/s以太网：以太网：10Base-510Base-5、10Base-210Base-2 10Base-T 10Base-T、10Base-F10Base-F以太网标准以太网标准 。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 10Base-5硬件系统及其连接硬件系统及其连接 110Base-5 硬件系统硬件系统: 粗缆以粗缆以 太网的物理太网的物理 连接器包括：连接器包括： 同轴电缆、同轴电

25、缆、 网卡、收发网卡、收发 器以及收发器以及收发 器电缆器电缆 (AUI)(AUI)。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 u组网规则组网规则: 单个电缆段的最大长度为单个电缆段的最大长度为500m500m。 在一个缆段上最多连接在一个缆段上最多连接100100个网络站点。个网络站点。 两个站点之间的距离应大于等于两个站点之间的距离应大于等于2.5m2.5m。 收发器电缆的长度不能超过收发器电缆的长度不能超过50m50m。 在缆段的两端必须安装终接器，且其中一端接地。在缆段的两端必须安装终接器，且其中一端接地。 当要求延长

26、缆段长度或扩展网络规模时，可以使用中继器连接多段。当要求延长缆段长度或扩展网络规模时，可以使用中继器连接多段。 IEEE802.3IEEE802.3规定了规定了“5-4-3”5-4-3”原则：即最多用原则：即最多用4 4个转发器连接个转发器连接5 5个网段，其个网段，其 中只有中只有3 3个网段可以连接结点，其余的网段仅用做加长距离。故最长距离个网段可以连接结点，其余的网段仅用做加长距离。故最长距离 是是2500m2500m，在在5 5个缆段上最多可连接个缆段上最多可连接300300个站点。个站点。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系20

27、05年11月 210Base-2 硬件系统硬件系统: 提供提供BNC(BNC(细同轴电细同轴电 缆标准介质连接器缆标准介质连接器) )接接 口的网卡。口的网卡。 用于连接站点和细用于连接站点和细 同轴电缆的同轴电缆的T T型连接器型连接器 和和BNCBNC连接器连接器 50 50终端器、终端器、5050 细同轴电缆细同轴电缆(RG-8)(RG-8)。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 细缆网络连接图 BNC管状连接器 细缆 BNC T型连接器 以太网网络接口卡 到另一台设备 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件

28、四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 组网规则组网规则: 每个缆段的最大长度为每个缆段的最大长度为185m185m。 每个缆段上最多连接每个缆段上最多连接3030个站点。个站点。 站点之间最小距离为站点之间最小距离为0.5m0.5m。 每个缆段的两端必须安装每个缆段的两端必须安装5050终接器，且一端接地。终接器，且一端接地。 每个缆段可由多个带每个缆段可由多个带BNCBNC接头的细缆段组成，通过接头的细缆段组成，通过T T型连接器型连接器 将电缆和站点连接起来，将电缆和站点连接起来，T T型连接器必须直接连接到网卡的型连接器必须直接连接到网卡的 BNCBNC接口上，在

29、它们之间不能再连接其他电缆。接口上，在它们之间不能再连接其他电缆。 当要求延长缆段长度或扩展网络规模时，可以使用中继器连当要求延长缆段长度或扩展网络规模时，可以使用中继器连 接多段。同样遵守接多段。同样遵守“5-4-3”5-4-3”原则，即最多用原则，即最多用4 4个转发器连接个转发器连接5 5个个 网段，其中只有网段，其中只有3 3个网段可以连接结点，其余的网段仅用做个网段可以连接结点，其余的网段仅用做 加长距离。故最长距离是加长距离。故最长距离是925m925m，最多可连接，最多可连接300300个站点。个站点。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算

30、机科学与技术系2005年11月 310Base-T 10Base-T的连接主要以集线器HUB作为枢纽，工作站通过网卡的 RJ-45 插座与RJ-45接头相连，另一端HUB的端口都可供RJ-45的接 头插入，装拆非常方便。 最大100 m 最大100 m 电缆 集线器 集线器 10 BaseT网络示意图 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 410Base-F 10Base-F10Base-F是是10Mbps10Mbps光纤以太网，它使用多模光纤传输介质，光纤以太网，它使用多模光纤传输介质， 在介质上传输的是光信号而不是电信号

31、。因此，在介质上传输的是光信号而不是电信号。因此，10Base-F10Base-F具有传具有传 输距离长、安全可靠、可避免电击的危险等优点。由于光纤介质输距离长、安全可靠、可避免电击的危险等优点。由于光纤介质 适宜连接相距较远的站点，所以适宜连接相距较远的站点，所以10Base-F10Base-F常用于建筑物间的连接，常用于建筑物间的连接， 它能够建园区主干网它能够建园区主干网( (如：北京大学早期的校园主干网采用的就如：北京大学早期的校园主干网采用的就 是是10Base-T10Base-T技术技术) )，并能实现工作组级局域网与主干网的连接。，并能实现工作组级局域网与主干网的连接。 由于光纤

32、的带宽很宽，由于光纤的带宽很宽，10Base-F10Base-F只用了很小一部分，不经济，只用了很小一部分，不经济， 现已被现已被100Base-FX100Base-FX等淘汰。等淘汰。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.5高速以太网高速以太网 u 快速以太网快速以太网 u 光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口 u 千兆以太网千兆以太网 u 万兆以太网万兆以太网 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.5.1快速以太网快速以太网 1100Base

33、-TX 100Base-TX 100Base-TX是是5 5类类UTPUTP方案，它是真正由方案，它是真正由10Base-T10Base-T派生派生 出来的。出来的。100Base-TX100Base-TX类似于类似于10Base-T10Base-T，它使用，它使用2 2对对5 5类类UTPUTP 或或150150屏蔽双绞线屏蔽双绞线(STP)(STP)介质和介质和8 8针针RJ-45RJ-45标准连接器，标准连接器， 将终端设备将终端设备( (如：计算机如：计算机) )与集线器连接起来。与集线器连接起来。 100Base-TX100Base-TX的的100Mbps100Mbps的传输速率是通

34、过加快发送信的传输速率是通过加快发送信 号号( (提高提高1010倍倍) )、使用高质双绞线以及缩短电缆长度实现、使用高质双绞线以及缩短电缆长度实现 的。的。100Base-TX100Base-TX使用与以太网完全相同的标准协议，但使用与以太网完全相同的标准协议，但 物理层却采用物理层却采用ANSI TP-PMDANSI TP-PMD标准，信号编码采用差分不归标准，信号编码采用差分不归 零制零制(NRZ-I)(NRZ-I)的的4B/5B4B/5B编码方案。编码方案。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 100 Base T

35、X网络的拓扑结构图 Internet 服务器 Modem 100 Mb/s 墙座 10/100 Mb/s 10/100 Mb/s自适应 集线器或交换机 工作站工作站工作站 墙座 10/100 Mb/s 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 2100Base-FX 100Base-FX100Base-FX是光纤介质快速以太网是光纤介质快速以太网 100Base-FX100Base-FX无论是数据链路层还是物理层都采用与无论是数据链路层还是物理层都采用与100Base-TX100Base-TX相相 同的标准协议，它的信号编码也使

36、用同的标准协议，它的信号编码也使用4B/5B4B/5B编码方案。编码方案。 3100Base-T4 100Base-T4100Base-T4是是3 3类类UTPUTP方案，该方案需使用方案，该方案需使用4 4对对3 3类类( (或或4 4类、类、 5 5类类)UTTP)UTTP。它能够在。它能够在3 3类线上提供类线上提供100Mbps100Mbps的传输速率。的传输速率。 双绞线段的最大长度为双绞线段的最大长度为100m100m。目前，这种技术没有得到。目前，这种技术没有得到 广泛的应用。广泛的应用。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系

37、2005年11月 4100VG-AnyLAN 100VG-AnyLAN100VG-AnyLAN是是100Mb/s100Mb/s局域网技术的第二个标准，它局域网技术的第二个标准，它 是由是由HPHP公司开发的，后被标准化为公司开发的，后被标准化为IEEE802.12IEEE802.12。100VG-100VG- AnyLANAnyLAN使用一种新的访问方法，称作按需优先级使用一种新的访问方法，称作按需优先级(Demand (Demand priority)priority)。这种访问方法可以为不同类型的数据流分配。这种访问方法可以为不同类型的数据流分配 不同等级的优先级，因此，不同等级的优先级，

38、因此，100VG-AnyLAN100VG-AnyLAN适合传输多媒体适合传输多媒体 信息和对像电视会议等时间敏感型信息进行传输。信息和对像电视会议等时间敏感型信息进行传输。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.5.2 光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口 光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口(FDDIFiber Distributed (FDDIFiber Distributed Data Interface)Data Interface)是一个使用光纤介质传输数据的高性能是一个使用光纤介质传输数据的高性能 环型局域网

39、。它的传输速度为环型局域网。它的传输速度为100Mbps100Mbps，网络覆盖的最大，网络覆盖的最大 距离可达距离可达200km200km，最多可连接，最多可连接10001000个站点。个站点。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 FDDI的双环结构的双环结构 目的：解决目的：解决FDDI的可靠性问题的可靠性问题 双环是逆向旋转的双环是逆向旋转的 正常时，仅使用一个环传送数据正常时，仅使用一个环传送数据 第一个环失效时，第二个环开始工作。第一个环失效时，第二个环开始工作。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四

40、川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 双环的使用举例（双环的使用举例（1） 1.光缆出现故障时，光缆出现故障时，FDDI在在M和和N处形成回路处形成回路 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 双环的使用举例（双环的使用举例（2） 2.站点出现故障时，站点出现故障时，FDDI在在Q和和P处形成回路处形成回路 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.5.3 千兆以太网千兆以太网 千兆以太网千兆以太网(GE-Gigabit Etherne

41、t)(GE-Gigabit Ethernet)是提是提1000Mbps1000Mbps数据传输速率的数据传输速率的 以太网。以太网。GEGE是对是对10Mbps10Mbps和和100MbpsIEEE802.3100MbpsIEEE802.3以太网进行非常成功以太网进行非常成功 地扩展，它和传统以太网使用相同的地扩展，它和传统以太网使用相同的IEEE802.3IEEE802.3CSMA/CDCSMA/CD协议、相协议、相 同的帧格式和相同的帧大小同的帧格式和相同的帧大小(64(64字节字节15181518字节字节) )。千兆以太网与现。千兆以太网与现 有以太网完全兼容，仅仅是速度快有以太网完全兼

42、容，仅仅是速度快 。 千兆以太网标准千兆以太网标准 ： u1000Base-SX1000Base-SX u1000Base-LX 1000Base-LX u1000Base-CX1000Base-CX u1000Base-T1000Base-T 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.5.4 万兆以太网万兆以太网 万兆以太网万兆以太网(10GE)是一种数据传输速率高达是一种数据传输速率高达10Gbps、通信距、通信距 离可延伸到离可延伸到40km的以太网。它是在以太网技术的基础上发展起来的以太网。它是在以太网技术的基础上发

43、展起来 的，因此，万兆以太网与千兆以太网一样，在本质上仍然是以太的，因此，万兆以太网与千兆以太网一样，在本质上仍然是以太 网，只是在速度和距离方面有了显著的提高。万兆以太网仍保留网，只是在速度和距离方面有了显著的提高。万兆以太网仍保留 以太网模型的精髓，继续使用以太网模型的精髓，继续使用IEEE802.3以太网协议，以及以太网协议，以及 IEEEE802.3以太网的帧格式和帧大小。以太网的帧格式和帧大小。 万兆以太网标准的公布给网络业界带来了不小的震撼，倍受万兆以太网标准的公布给网络业界带来了不小的震撼，倍受 网络界人士的关注，目前在国内的园区网和城域网的建设中已有网络界人士的关注，目前在国内

44、的园区网和城域网的建设中已有 应用，其前景极为美好。应用，其前景极为美好。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 注意：注意： 以太网、快速以太网、以太网、快速以太网、FDDIFDDI和令牌环网常被称为和令牌环网常被称为 传统局域网，它们都是共享介质、共享带宽的共享式传统局域网，它们都是共享介质、共享带宽的共享式 局域网。局域网。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 利用集线器组成的大型共享式以太网利用集线器组成的大型共享式以太网 计算机网络技术基础计算

45、机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 利用集线器组成的大型共享式以太网利用集线器组成的大型共享式以太网 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 共享式以太网存在的主要问题共享式以太网存在的主要问题 1.覆盖的地理范围有限覆盖的地理范围有限 以太网覆盖的地理范围随网络速度的增加而减小以太网覆盖的地理范围随网络速度的增加而减小 2.网络总带宽容量固定网络总带宽容量固定 以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有以太网的固定带宽被网络中的所有节点共同拥有 节点增加，冲突概率增大，带宽浪

46、费也越严重节点增加，冲突概率增大，带宽浪费也越严重 3.不能支持多种速率不能支持多种速率 以太网的传输介质是共享的以太网的传输介质是共享的 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.6交换式以太网交换式以太网 为了解决共享以太网存在的问题，提出了交换式以为了解决共享以太网存在的问题，提出了交换式以 太网。太网。 以太网交换技术是在多端口网桥的基础上于以太网交换技术是在多端口网桥的基础上于2020世纪世纪9090 年代初发展起来的。交换式局域网的核心是交换式集线器年代初发展起来的。交换式局域网的核心是交换式集线器 ( (也称交

47、换机，也称交换机，Switch)Switch)，其主要特点是：所有端口平时都，其主要特点是：所有端口平时都 不连通；当站点需要通信时，交换机才同时连通许多对的不连通；当站点需要通信时，交换机才同时连通许多对的 端口，使每一对相互通信的站点都能像独占通信信道那样，端口，使每一对相互通信的站点都能像独占通信信道那样， 进行无冲突地传输数据，即每个站点都能独占信道速率；进行无冲突地传输数据，即每个站点都能独占信道速率； 通信完成后就断开连接。因此，交换式网络技术是提高网通信完成后就断开连接。因此，交换式网络技术是提高网 络效率、减少拥塞的有效方案之一。络效率、减少拥塞的有效方案之一。 计算机网络技术

48、基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 以太网交换机的工作原理以太网交换机的工作原理 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 交换机的帧转发方式交换机的帧转发方式: 以太网交换机的帧转发方式：以太网交换机的帧转发方式： u 直接交换方式直接交换方式 ： 测到目的地址字段，立即转发。测到目的地址字段，立即转发。 u 存储转发交换方式：存储转发交换方式： 完整地接收整个数据，对数据进行差错检测。完整地接收整个数据，对数据进行差错检测。 u 改进直接交换方式：改进直接交换方式：

49、接收数据头部，判断头部字段是否正确。接收数据头部，判断头部字段是否正确。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.6.2 交换式以太网的特点交换式以太网的特点 交换式局域网主要有以下几个特点：交换式局域网主要有以下几个特点： 独占传输通道，独占带宽。独占传输通道，独占带宽。 (2) (2) 允许多对站点同时通信。允许多对站点同时通信。 (3) (3) 灵活的接口速度。灵活的接口速度。 (4) (4) 高度的可扩充性和网络延展性。高度的可扩充性和网络延展性。 (5) (5) 交换式局域网可以与现有网络兼容交换式局域网可以与现

50、有网络兼容 (6) (6) 互连不同标准的局域网。互连不同标准的局域网。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 以太网交换机组网以太网交换机组网 u将一台计算机直接连到交换机端口 u该计算机独享该端口提供的带宽 u将一个网段连到交换机端口 u该网段上的所有计算机共享该端口提供的带宽 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 快速交换式以太网的示意图快速交换式以太网的示意图 100 Mb/s 100 Mb/s 交换机 10 Mb/s 100 Mb/s 10/10

51、0 Mb/s 交换机 100 Mb/s 100 Mb/s 100 Mb/s 交换机 10 Mb/s 100 Mb/s 服务器服务器 100 Mb/s100 Mb/s 快速以太网交换 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.7.1 虚拟局域网的结构 虚拟网虚拟网( (逻辑网逻辑网) )是以交换式网络为基础，把网络上的用是以交换式网络为基础，把网络上的用 户户( (终端设备终端设备) )分为若干个逻辑工作组，每个逻辑工作组就是分为若干个逻辑工作组，每个逻辑工作组就是 一个一个VLANVLAN。VLANVLAN并不是一种新型的局

52、域网技术，而是交换网并不是一种新型的局域网技术，而是交换网 络为用户提供的一种服务络为用户提供的一种服务 。 虚拟网技术是虚拟网技术是OSIOSI第二层的技术，该技术的实质是将连第二层的技术，该技术的实质是将连 接到交换机上的用户进行逻辑分组。接到交换机上的用户进行逻辑分组。 每个逻辑分组相当于一个独立的网段。每个逻辑分组相当于一个独立的网段。 4.7 虚拟局域网虚拟局域网VLAN 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 虚拟网的示意图虚拟网的示意图 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算

53、机科学与技术系2005年11月 4.7.2 VLAN的组网方法的组网方法 1.静态静态VLAN 交换机上的交换机上的VLAN端口由管理员静态分配端口由管理员静态分配 这些端口保持这种配置直到人工改变它们这些端口保持这种配置直到人工改变它们 2.动态动态VLAN 交换机上交换机上VLAN端口是动态分配的端口是动态分配的 分配原则通常以分配原则通常以MAC地址、逻辑地址或数据地址、逻辑地址或数据 包的协议类型为基础包的协议类型为基础 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 在一台交换机上配置在一台交换机上配置VLAN 计算机网络技

54、术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 跨越多台交换机的跨越多台交换机的VLAN 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 VLAN的优点的优点 u减少网络管理开销减少网络管理开销 u控制广播活动控制广播活动 u提供较好的网络安全性提供较好的网络安全性 u利用现有的集线器以节省开支利用现有的集线器以节省开支 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.8 无线局域网无线局域网(WLAN) 有线网络在某些场合

55、要受到布线的限制：有线网络在某些场合要受到布线的限制： 布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的 各节点不可移动。各节点不可移动。 无线局域网无线局域网(WLAN Wireless LAN)就是解决有线网络以上问题而就是解决有线网络以上问题而 出现的。出现的。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 无线局域网与传统以太网具有以下优点：无线局域网与传统以太网具有以下优点： (1) 安装便捷。安装便捷。 (2) 使用灵活。使用灵活。 (3) 经济节约。经济节约。 (4) 易于扩展。易于扩展。 无线局域网的主要类型无线局域网的主要类型 ： 无线局域网使用的是无线传输介质，按照所采用的无线局域网使用的是无线传输介质，按照所采用的 传输技术可以分为三类：红外线局域网、扩频无线局域传输技术可以分为三类：红外线局域网、扩频无线局域 网和窄带微波无线局域网。网和窄带微波无线局域网。 无线局域网标准：无线局域网标准：IEEE 802.11IEEE 802.11无线局域网标准。无线局域网标准。 计算机网络技术基础计算机网络技术基础课件课件 四川托普信息技术职业学院 计算机科学与技术系2005年11月 4.9 异步传输